Uglerodli nanotubali oʻtkazuvchan pasta litiy batareyalar, oʻtkazuvchan polimerlar va antistatik{0}}qoplamalar uchun asosiy oʻtkazuvchan qoʻshimcha hisoblanadi. Bozor asosan ikki toifaga bo'lingan: bitta devorli uglerod nanotubeli o'tkazuvchan pasta- va ko'p devorli uglerod nanotubali o'tkazuvchan pasta. Ko'pgina materiallar muhandislari yangi mahsulotni ishlab chiqish bosqichida juda ziddiyatli bo'lishadi: oldindan disperslangan CNT pastalari sifatida-bir devorli marshrutni yoki ko'p{7}}devorli marshrutni tanlash kerakmi? Ikkalasi o'tkazuvchanlik samaradorligi, qo'shilish nisbati, tarqalish qiyinligi va ishlab chiqarish narxida sezilarli darajada farqlanadi. Ushbu maqola sanoatlashtirish bo'yicha o'lchangan ma'lumotlar bilan birgalikda ikki turdagi pastalar o'rtasidagi asosiy farqlarni aniqlaydi, ularning tegishli stsenariylarini belgilaydi va to'g'ridan-to'g'ri ta'sir etuvchi tanlash mezonlarini beradi.
1. Yagona{1}}devorli va koʻp devorli-uglerodli nanotubali oʻtkazuvchan pastalar oʻrtasidagi asosiy unumdorlik farqlari
Yagona devorli uglerod nanotubali oʻtkazuvchan pasta-oʻtkazuvchanlik samaradorligi sezilarli darajada yuqori va qoʻshilishning muhim miqdori kamroq; ko'p{1}}devorli uglerod nanotubali o'tkazuvchan pasta pastroq dispersiya chegarasiga va yanada qulayroq ommaviy ishlab chiqarish xarajatlariga ega bo'lib, uni yirik-miqyosdagi sanoatlashtirish uchun mos qiladi.
Strukturaviy farqlar samaradorlik shiftini aniqlaydi: bitta devorli uglerod nanotubalari diametri 1–2 nm va nisbati nihoyatda yuqori boʻlgan grafenning bir qatlamini siljitish orqali hosil boʻladi; ko'p-devorli uglerod nanotubalari diametrlari odatda 5-15 nm gacha bo'lgan bir nechta grafen qatlamlarining konsentrik ichki tuzilishiga ega. Quyidagi jadvalda lityum batareyalar sanoatida umumiy sanoatlashtirish ko'rsatkichlari yordamida miqdoriy gorizontal taqqoslash keltirilgan.
| Taqqoslash o'lchami | Yagona-devorli CNT Supero'tkazuvchilar pastasi | Ko'p-devorli CNT o'tkazuvchan pastasi | Sanoat ta'siri |
|---|---|---|---|
| Oddiy quvur diametri | 1-2 nm | 5–15 nm | Quvur diametri qanchalik kichik bo'lsa, o'tkazuvchan tarmoqni qurish uchun kamroq dozalash kerak bo'ladi |
| Lityum batareyalarda an'anaviy qo'shimcha miqdori | 0,05% -0,2 og'irligi% | 0,3% -1,2 og'irligi% | SWCNT pastasi energiya zichligini oshirib, faol moddalar nisbatini sezilarli darajada bo'shatishi mumkin |
| Perkolatsiya chegarasi | Juda past (≈0,05%) | Oʻrtacha (≈0,3%) | Past o'tkazuvchanlik chegarasi ultra yupqa elektrodlar va yuqori-siqilish elektrodlari uchun ko'proq mos keladi. |
| Dispersiyaning qiyinligi | Nisbatan yuqori, mikroskopik aglomeratsiyaga moyil | O'rtacha, an'anaviy boncuk frezeleme tizimlari uchun mos | Eski dispersiya uskunalari SWCNT pastasining ishlashini to'liq anglamasligi mumkin |
| Pasta barqarorligi davri | Yuqori{0}}qattiq{1}}tarkibli formulalar dispersantning aniq nazoratini talab qiladi | Yetuk formulalar qatlamsiz 30 kun davomida barqaror turishi mumkin | MWCNT pastasi yuqori jarayon bardoshliligiga ega |
| Umumiy xarid qiymati | Yuqori | Oʻrtacha-past | Energiyani saqlash va tejamkor quvvatli batareyalar{0}}MWCNT pastasiga ustunlik beradi |
| Foydali dastur ko'rsatmalari | Silikon-karbonli anodlar, yuqori-nikelli tez{2}}zaryadlanuvchi batareyalar, qattiq-batareyalar | LFP energiya saqlash batareyalari, an'anaviy NCM batareyalari, o'tkazuvchan plastmassalar,{0}}statik qoplamalar | Hozirgi ommaviy ishlab chiqarish loyihalarining 80% dan ortig'i MWCNT o'tkazuvchan pastadan foydalanadi |
Ma'lumotlarga havolalar:Energiyani saqlash fan va texnologiyasietakchi akkumulyator kompaniyalaridan Supero'tkazuvchilar qo'shimchalar va ommaga ochiq formulalar parametrlari bo'yicha sanoatlashtirish bo'yicha tadqiqot adabiyotlari. Ko'pgina kompaniyalar SWCNT o'tkazuvchan pastasini ko'r-ko'rona sotib olishadi, lekin ularning dispersiya jarayonlari bilan cheklanadi,-naychalarni to'liq ajrata olmaydi, natijada kutilgan past qo'shilish va yuqori sikl ko'rsatkichlariga erisha olmaydi. Shandong Tanfeng har ikki turdagi pasta uchun maxsus dispersiya tizimlarini taqdim etadi, mahsulotlar jo'natilishdan oldin barqarorlashtiruvchi dastlabki ishlovdan o'tkaziladi-, hamda mijozlarning nosozliklarini tuzatish qiyinligini kamaytirish uchun jarayonga moslashish bo'yicha ko'rsatmalar.
2. Yagona{1}}devorli uglerodli nanotubali o‘tkazuvchan pasta afzal ko‘rilgan stsenariylar
Ultra{0}}yuqori energiya zichligi, tezkor{1}}zaryadlash unumdorligi va kremniy{2}}uglerodli anod tizimlariga intilayotganda va yuqori xomashyo narxi maqbul bo‘lsa, bitta devorli uglerod nanotubali o‘tkazuvchan pasta afzalroq tanlovdir.
SWCNT Supero'tkazuvchilar pastasining eng katta afzalligi shundaki, juda oz miqdorda qo'shilishi doimiy egiluvchan o'tkazuvchan tarmoqni yaratishi, zaryadlash va tushirish vaqtida silikon uglerod anodlarining katta hajmini buferlashi va uzluksiz o'tkazuvchanlik yo'llarini saqlashi mumkin.
Silikon-karbonli kompozit anodlar, yuqori-nikel NCM tez-zaryadlanuvchi batareyalar:Kichkina qo'shimcha elektrodning ichki qarshiligini kamaytirishi va uzoq-tsikl parchalanishini yaxshilashi mumkin.
Yarim{0}}qattiq va qattiq-holatli lityum batareyalar:Katta hajmdagi o'tkazuvchan qo'shimchalarning joy egallashini istamaydigan ultra yupqa elektrod tizimlari.
Yuqori{0}}oʻtkazuvchan shaffof plyonkalar, sezgir sezgir materiallar:Kam to'ldirish, yuqori yorug'lik o'tkazuvchanligi va yuqori o'tkazuvchanlikni talab qiladi.
Yengil vaznli yuqori o'tkazuvchanlik{0}}kompozitsiyalar:To'ldiruvchining umumiy nisbatini qat'iy nazorat qilish.
Tanlov haqida eslatma:SWCNT o'tkazuvchan pastasini ishlatganda, mavjud aralashtirish va boncuk frezeleme uskunalarining kesish qobiliyatini diqqat bilan baholash kerak. Shandong Tanfeng mijozlarga gradient qo‘shish testlarini o‘tkazish va uskunaning yaroqliligini tekshirish uchun past{1}}qattiq{2}}kontentli va yuqori-qattiq-kontentli SWCNT o‘tkazuvchi pasta namunalarini taqdim etishi mumkin.
3. Koʻp devorli uglerodli nanotubali oʻtkazuvchan pasta- afzal koʻrilgan stsenariylar
Narx barqarorligi va texnologik jarayonga muvofiqligi ustuvor boʻlgan-energiya akkumulyatorlari, anʼanaviy quvvatli litiy batareyalar, oʻtkazuvchan plastmassalar va antistatik qoplamalar-koʻlamli ommaviy ishlab chiqarish uchun koʻp devorli uglerod nanotubali oʻtkazuvchan pasta birinchi tanlovdir.
MWCNT o'tkazuvchan pasta texnologiyasi marshruti bozor tomonidan o'n yildan ortiq vaqt davomida tasdiqlangan, etuk ta'minot zanjiri mavjud bo'lgan lityum batareya ishlab chiqarish liniyalari va qoplama aralashtirish uskunalarining katta qismiga moslasha oladigan, yuqori texnologik bardoshlik.
LFP energiya saqlash batareyalari, past-tezlikdagi EV quvvat batareyalari, 3C an'anaviy raqamli batareyalar.
Supero'tkazuvchilar masterbatchlar, antistatik silikon, epoksi antistatik pol qoplamalari.
Narxlar muvozanatiga intilayotgan, energiya zichligi uchun haddan tashqari talablarsiz, barqaror katta hajmdagi-ta'minotga muhtoj kompaniyalar.
Ishlab chiqarish liniyasi dispersiya uskunasi yuqori{0}}intensivlikdagi nano-dispersiya birliklari bo'lmagan an'anaviy standart boncukli tegirmonlardan iborat.
Yetuk ommaviy ishlab chiqarish yechimi sifatida Shandong Tanfengning MWCNT Supero'tkazuvchi pastasi 100 ppm dan kam yoki unga teng bo'lgan metall aralashmalarini qat'iy nazorat qiladi va ikki seriyada mavjud: NMP{1}}asosli moy-asosli pasta va suvga{3}}asosiy pasta, turli anod va katod quvvatini tanlash va energiyani saqlash uchun mos keladi. batareyalar.
4. Ishlash va xarajatni ikki barobar yo'qotishning oldini olish uchun uchta umumiy tanlov xatosi
Faqat "yaxshi yoki yomon o'tkazuvchanlik" asosida tanlamang; uskunaning mosligi, dastur tizimi va uzoq{0}}muddatli umumiy xarajat bir vaqtning o'zida baholanishi kerak.
1-xato: SWCNT pastasini ko'r-ko'rona tanlash, chunki "yuqori o'tkazuvchanlik yaxshiroq".
SWCNT o'tkazuvchan pastasi yuqori birlik narxiga ega. Agar mahsulot tejamkor energiya akkumulyatori- sifatida joylashtirilsa, ortiqcha unumdorlik cheklangan foyda bilan hujayra ishlab chiqarish xarajatlarini bevosita oshiradi.
2-xato: dispersiyaning mosligini hisobga olmagan holda, sotib olingan pastani to'g'ridan-to'g'ri oziqlantirish.
SWCNTlarning mikro tuzilishi nozikroq. Agar dispersiya tizimi mos bo'lmasa, ko'p sonli naychalar aglomeratsiya bo'lib qoladi va haqiqiy o'tkazuvchanlik effekti hatto dispers MWCNT pastasidan ham yomonroq bo'lishi mumkin.
3-xato: Erituvchi tizimning mosligini e'tiborsiz qoldirish.
Suvga{0}}asoslangan tizimlar va NMP{1}}moyga{2}}asoslangan tizimlar turli formulali pastalarga mos keladi. Ehtiyotsiz aralashtirish elektrod varaqlarida atala flokulyatsiyasi va teshik nuqsonlarini osongina keltirib chiqarishi mumkin.
Amaliy nosozliklarni tuzatish rejasi:Avval ishlab chiqaruvchidan bir xil erituvchi tizimning kichik namunalarini so'rang, gradient qo'shilishi bilan parallel sinovlarni o'rnating va katta buyurtma berishdan oldin atala barqarorligini, elektrod qarshiligini va tsiklning ishlashini kuzating. Shandong Tanfengning texnik jamoasi mijozlarga ilmiy-tadqiqot davrini qisqartirish uchun qiyosiy sinov rejalarini ishlab chiqishda yordam berishi mumkin.
5. Tez tanlash qarori mantiqining qisqacha mazmuni
Mahsulot joylashuvini aniqlang:Yuqori{0}}tezkor zaryadlash, kremniy-karbon anodlar, qattiq{2}}batareyalar → SWCNT o‘tkazuvchan pastasini baholashga e’tibor qarating; energiya saqlash, an'anaviy quvvat, Supero'tkazuvchilar polimer ommaviy ishlab chiqarish → MWCNT Supero'tkazuvchilar pasta ustuvor.
Ishlab chiqarish liniyasining dispersiya uskunalari qobiliyatini tekshiring:Eski an'anaviy chiziqlar MWCNT pastasiga ustunlik beradi; yuqori{0}}aniqlikdagi nano-dispersiya uskunalari bilan jihozlangan liniyalar SWCNT pastasini sinab ko'rishi mumkin.
Qo'shish miqdorining yuqori chegarasini belgilang:Agar o'tkazuvchan qo'shimchalarning umumiy nisbati 0,3% dan past bo'lishi kerak bo'lsa, SWCNT eritmasini sinab ko'ring; agar 0,5% yoki undan ortiq o'tkazuvchan qo'shimchalar qo'shilishi maqbul bo'lsa, MWCNT pastasi yaxshi iqtisodiy samaradorlikka ega.
Solventni tasdiqlang:Suv{0}}yoki NMP{1}}asosli tizimlar uchun ishlab chiqaruvchi bilan oldindan bog'laning va mos keladigan CNT o'tkazuvchan pasta tizimini tanlang.
Shandong Tanfeng yangi materiali SWCNT va MWCNT o'tkazuvchan pastalari uchun-keng miqyosda ishlab chiqarish imkoniyatlariga ega va lityum batareya anodlari/katodlari, o'tkazuvchan qoplamalar va polimer kompozitlari uchun turli ish sharoitlari asosida qattiq pasta tarkibi va dispersiya tizimlarini sozlashi mumkin. Shuningdek, ular MSDS, test hisobotlari va toʻliq jarayon boʻyicha tavsiyalarni taqdim etib, CNT pastasini tanlash va dispersiyani tuzatish muammolari-bir toʻxtash joyini taklif qiladi.